通過飛行器模型風(fēng)洞靜態(tài)測壓試驗,可以得到飛行器的靜態(tài)性能參數(shù),但在具體的試驗過程中,由于現(xiàn)場條件所限僅能夠得到特定試驗狀態(tài)下的有限的數(shù)據(jù)。為了進行更為全面的研究,文章采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,利用已測狀態(tài)的試驗數(shù)據(jù),設(shè)計一個用于數(shù)值預(yù)測的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),進行兩方面的預(yù)測,一方面是在確定模型迎角的前提下,預(yù)測模型不同測壓孔位置處的壓力值;另一方面是在確定模型測壓孔位置的前提下,預(yù)測模型不同迎角下的壓力值。最終將預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果進行對比,兩者的相對誤差小于±2%。結(jié)果表明:在有限的試驗狀態(tài)下,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對風(fēng)洞模型靜態(tài)試驗結(jié)果的預(yù)測較為準確,符合實際的流動特性,可以為飛行器設(shè)計提供較為全面、可靠的試驗數(shù)據(jù)。 

【文章來源】：科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2019,(08)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

2.3S809翼型測壓孔布置圖圖2試驗?zāi)Ｐ偷氖疽鈭D力機翼型S809

°~15°，翼型弦長300mm附近的壓力數(shù)據(jù)進行預(yù)測，同時為了使預(yù)測結(jié)果更具有全面性，數(shù)據(jù)預(yù)測步驟主要由兩部分組成。一方面是在確定模型迎角的前提下，預(yù)測模型不同測壓孔位置處的壓力值；另一方面是在確定模型測壓孔位置的前提下，預(yù)測模型不同迎角下的壓力值。5預(yù)測結(jié)果分析（1）定迎角，預(yù)測測壓孔位置處的壓力值在確定翼型迎角的前提下，預(yù)測流動未分離區(qū)45%弦長（225mm）、50%弦長（250mm）和流動分離區(qū)65%弦長（325mm）、70%弦長（350mm）這四處的壓力值。圖4是迎角13°，各個測壓孔位置處壓力值的預(yù)測結(jié)果與實驗值的對比圖。表1是預(yù)測結(jié)果與實驗值的相對誤差。圖4迎角13°預(yù)測結(jié)果對比圖表1迎角13°預(yù)測位置數(shù)據(jù)通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測值與試驗值進行對比，從圖4中的壓力曲線對比可以看出，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測的壓力曲線與試驗真值的壓力曲線基本保持吻合，沒有奇點存在。從表1中的相對誤差結(jié)果看出，預(yù)測結(jié)果與試驗真值的相對誤差基本保持在2%之內(nèi)，綜上所述，在確定翼型S809迎角的前提下，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)針對翼型S809未分離區(qū)與分離區(qū)的測壓孔位置處的壓力值的預(yù)測均有著相對較好的結(jié)果。（2）定測壓孔位置，預(yù)測各個迎角下的壓力值確定翼型上表面測壓孔位置的前提下，預(yù)測翼型迎角10°到15°這6個迎角狀態(tài)下的壓力值。圖5是60%弦長（300mm）處，各個迎角下壓力值的預(yù)測結(jié)果與實驗值的對比圖。表1是預(yù)測結(jié)果與實驗值的相對誤差。圖560%弦長（300mm）處預(yù)測結(jié)果對比圖表260%弦長處預(yù)測迎角數(shù)據(jù)由圖5中的壓力曲線對比可以看出，在確定翼型上表面

?1中的相對誤差結(jié)果看出，預(yù)測結(jié)果與試驗真值的相對誤差基本保持在2%之內(nèi)，綜上所述，在確定翼型S809迎角的前提下，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)針對翼型S809未分離區(qū)與分離區(qū)的測壓孔位置處的壓力值的預(yù)測均有著相對較好的結(jié)果。（2）定測壓孔位置，預(yù)測各個迎角下的壓力值確定翼型上表面測壓孔位置的前提下，預(yù)測翼型迎角10°到15°這6個迎角狀態(tài)下的壓力值。圖5是60%弦長（300mm）處，各個迎角下壓力值的預(yù)測結(jié)果與實驗值的對比圖。表1是預(yù)測結(jié)果與實驗值的相對誤差。圖560%弦長（300mm）處預(yù)測結(jié)果對比圖表260%弦長處預(yù)測迎角數(shù)據(jù)由圖5中的壓力曲線對比可以看出，在確定翼型上表面測壓孔位置的前提下，預(yù)測各個迎角狀態(tài)下的壓力系數(shù)曲線與試驗真值的壓力曲線基本保持吻合。從表2的相對誤差結(jié)果可以很直觀地看出，不論是處于未分離區(qū)測壓孔位置還是分離區(qū)測壓孔位置，通過預(yù)測得到的各個迎角的壓力系數(shù)與試驗真值相對誤差基本保持在2%之內(nèi)，綜上所述，在確定翼型S809上翼面測壓孔位置的前提下，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對翼型S809各個迎角下的壓力預(yù)測具有相對較好的結(jié)果。6結(jié)論通過本文研究，可以得到以下結(jié)論：（1）通過風(fēng)洞靜態(tài)測壓試驗與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計工具，針對風(fēng)洞試驗靜態(tài)數(shù)據(jù)的非線性，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以用來預(yù)測相關(guān)數(shù)據(jù)。通過MATLAB程序設(shè)計，將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測功能與風(fēng)洞試驗技術(shù)相結(jié)合，用兩種預(yù)測步驟進行預(yù)測，結(jié)果與試驗結(jié)果相對比，相對誤差小于±2%，預(yù)測結(jié)果較好，精度較高。（2）針對試驗角度或測壓孔設(shè)置過大的情況，通過預(yù)測試驗狀態(tài)的壓力值，可以預(yù)測出的精度較高結(jié)果，且基本符合實

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泥石流平均流速預(yù)測[J]. 徐黎明,王清,陳劍平,潘玉珍.  吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2013(01)
[2]風(fēng)力機翼型動態(tài)測壓試驗技術(shù)研究[J]. 惠增宏,王龍,徐倩.  實驗流體力學(xué). 2012(04)
[3]半模機翼振動的風(fēng)洞實驗技術(shù)研究[J]. 解亞軍,葉正寅,高永衛(wèi).  航空工程進展. 2012(01)
[4]翼型低速動態(tài)氣動特性的實驗技術(shù)研究[J]. 張理想,解亞軍.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2010(05)
[5]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 李冰,郭祀遠,李琳,吳建文.  食品科學(xué). 2003(06)
[6]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進及其在滑行艇阻力估算中的應(yīng)用[J]. 曹為午,石仲堃,邱遼原,韓述春.  船海工程. 2001(S2)
[7]BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及其實現(xiàn)技術(shù)[J]. 單潮龍,馬偉明,賁可榮,張磊.  海軍工程大學(xué)學(xué)報. 2000(04)
[8]翼型低速動態(tài)測壓實驗的初步分析[J]. 周瑞興,上官云信,郗忠祥,夏玉順.  流體力學(xué)實驗與測量. 1997(03)



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